• Không có kết quả nào được tìm thấy

Dạng 4: Xác định công thức phân tử của hỗn hợp 2 chất hữu cơ Nếu 2 chất là kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng :

III. MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Hoà tan 16,8 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat và sunfit của cùng một kim loại kiềm vào dung dịch HCl dư thu được 3,36 lít hỗn hợp khí (đktc). Kim loại kiềm là

A. Li. B. Na. C. K. D. Rb.

Giải:

Có kim loại kiềm cần tìm là M Các phản ứng :

M2CO3 +2HCl →2MCl +H2O+CO2 ↑ (1) M2SO3+2HCl →2MCl +H2O +SO2↑ (2)

Từ (1),(2) ⇒ nmuối = nkhí = 0,15mol ⇒ Mmuối= nkhí = 0,15mol ⇒ Mmuối = 112 15 , 0

8 , 16 =

⇒ 2M + 60 < Mmuối < 2M + 80 ⇒ 16 < M < 26 ⇒ M = 23 (Na) ⇒ Đáp án B

Ví dụ 2: Dung dịch X chứa 8,36 gam hỗn hợp hiđroxit gần 2 kim loại kiềm. Để trung hoà X cần dùng tối thiểu 500ml dung dịch HNO3 0,55M. Biết hiđroxit của kim loại có nguyên tử khối lớn hơn chiếm 20% số mol hỗn hợp. Kí hiệu hoá học của 2 kim loại kiềm lần lượt là

A Li và Na. B. Na và K. C. Li và K. D. Na và Cs.

Giải:

Gọi công thức chung của hai hiđroxit kim loại kiềm là MOH Phương trình phản ứng : MOH+HNO3 →MNO3+H2O

⇒ 30,4 7(Li) M 13,4 KLK2

0,5.0,55 OH 8,36

M = = ⇒ < = <

⇒ Kim loại thứ nhất là Li. Gọi kim loại kiềm còn lại là M có số mol là x



=

⇒ =



= +

+

= +

39(K) M

0,055 x

8,36 17).x (M

24.4x

0,275 x

4x ⇒ Đáp án C

Ví dụ 3. Trong tự nhiên kali có 2 đồng vị 3919K và 1941 K . Thành phần % khối lượng của 3919K trong KClO4 là (cho O = 16,00 ; Cl = 35,50 ; K = 39,13)

A. 26,39%. B. 26,30%. C. 28,23%. D. 28,16%.

Giải:

Gọi a là % số đồng vị của 39,13 a 93,5

100

a) 41.(100 A 39a

K K

39

19 ⇒ = + − = ⇒ =

Thành phần % khối lượng của 1939K trong KClO4 là:

%m3919K = 3919

4

K KClO

m 39.0,935

.100% .100% 26,30%

m =39,13 35,50 4.16,00 =

+ + ⇒Đáp án B

Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 4,431 gam hỗn hợp Al, Mg bằng dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch X (không chứa muối amoni) và 1,568 lít (đktc) hỗn hợp hai khí không màu có khối lượng 2,59 gam, trong đó có một khí bi hoá nâu trong không khí. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thì lượng muối khan thu được là

A. 19,621 gam. B. 8,771 gam. C. 28,301 gam. D. 32,641 gam.

Giải:

nX = 0,07(mol) 22,4

1,568= . Khí không màu hoá nâu trong không khí là NO:

Kim loại + HNO3 → khí không màu ⇒ là 2 trong 3 khí





=

=

= 28) (M N

44) (M O N

30) (M NO

2 2

MNO < = =37<

0,07

Mx 2,59 Mkhí còn lại ⇒ khí còn lại là N2O

Đặt nNO = x; NO

n 2 = y ⇒ x y 0,035mol

2,59 y 44 x 30

0,07 y

x ⇒ = =



= +

= +

(NO) N 3e

N+5 + → +2

0,105 ← 0,035 mol O) (N N 4e

N+5+ → +1 2

0,28 ← 0,035.2 mol

⇒ Tổng số mol e nhận: 0,105 + 0,28 = 0,385 mol

⇒ mmuối = 4,431 + 62.0,385 = 28,301gam ⇒ Đáp án C

Ví dụ 5: Dẫn 1,68 lít hỗn hợp khí X gồm hai hidrocacbon vào bình đựng dung dịch brôm (dư).

Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, có 4 gam brom đã phản ứng và còn lại 1,12 lít khí. Nếu đốt chảy hoàn toàn l,68 lít X thì sinh ra 2,8 lít khí CO2. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon là (các thể tích khí đều do ở đktc)

A. CH4 và C2H4 B. CH4 và C3H4 C. CH4 vÀ C3H6 D. C2H6 và C3H6. Giải:

Theo bài ra:





= ⇒

=

=

=

= ⇒

= −

=

3 1,67 5 1,68

2,8 V

C V

1,62)/22,4 1 (1,68

4/160 n

k n

hh CO

no không n hidrocacbo

Br no

không n hidrocacbo

2

2

⇒ Đáp án A hoặc C ⇒ có 1 hiđrocacbon là CH4

Chiđrocacbon không no = − = ⇒ 56 3

, 0

1 . 12 , 1 8 ,

2 Hiđrocacbon còn lại là C3H6 Đáp án C

Ví dụ 6: Đem hoá hơi 6,7 gam hỗn hợp X gồm CH3COOH, CH3COOC2H5 ,CH3COOCH3 và HCOOC2H5 thu được 2,24 lít hơi (đktc). Đốt cháy hoàn toàn 6,7 gam X thu được khối lượng nước là

A. 4,5 gam. B. 3,5 gam. C. 5,0 gam. D. 4,0 gam.

Giải:

Gọi công thức chung của X là: 67 n 2,5

0,1 32 6,7 n 14 x M O H

Cn 2n 2⇒ = + = = ⇒ =

Sơ đồ cháy: CnH2nO2→nCO2+nH2O

HO

n 2 = 2,5. 0,2 = 0,25 mol ⇒ HO

m 2 = 0,25. 18 = 4,5gam ⇒ Đáp án A

Loại B

Loại D

Ví dụ 7: Đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp khí gồm C2H2 và hiđrocacbon X sinh ra 2 lít khí CO2 và 2 lít hơi H2O (các thể tích khí và hơi đã ở cùng điều kiện nhiệt độ áp suất). Công thức phân từ của X là

A. C2H6 B. C2H4 C. CH4 D. C3H8

Giải:

Đốt cháy hỗn hợp khí cho: VCO2 <VH2O⇒ X là ankan

= ⇒

=

= 2

1 2 V C V

hh

CO2 Phân tử X có 2 nguyên tử C ⇒ X là C2H6

Đáp án A

Ví dụ 8: Hỗn hợp X gồm 2 ancol no. Đốt cháy hoàn toàn 8,3 gam X bằng 10,64 là O2 thu được 7,84 lít CO2 các thể tích khí đều đo ở đktc. Công thứ hai ancol trong X lần lượt là :

A. CH3CH2CH2OH và CH3CH2CH2CH2OH.

B. CH3CH2CH2OH và HOCH2CH2CH2CH2OH.

C. HOCH2CH2CH2OH và CH3CH2CH2CH2OH.

D. HOCH2CH2CH2OH và HOCH2CH2CH2CH2OH.

Giải:

Gọi công thức chung X là: CnH2n+2m(OH)m Sơ đồ cháy:

m m 2 n 2

nH (OH)

C + + O2 → CO2 + H2O Theo ĐLBT khối lượng:

O H2

m = mx +

O2

m -

CO2

m = 8,3 + .44 8,1gam

22,4 .32 7,84 22,4

10,64 − =

Có: 2

2 2

2

H O

X H O CO X

CO

n 0,45mol

n n n 0,45 0,35 0,1 M 83 (1) n 0,35mol

 =

⇒ = − = − = ⇒ =

 =



Áp dụng ĐLBT nguyên tố với oxi: nO(x)=

2 2 2

O(CO ) O(H O) O(O )

n +n - n

no(x) = 2. 0,35 + 0,45 - 2. 0,475 = 0,2 mol

O(X)

X

n 0,2

m 2 (2)

n 0,1

= = =

Từ (1),(2) ⇒ X gồm HOCH2CH2CH2OH và HOCH2CH2CH2CH2OH

Đáp án D

Ví dụ 9: Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch Br2 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn số mol Br2 giảm đi một nửa và khối lương bình tăng thêm 6,7 gam. Công thức phân tử của 2 hiđrocacbon là :

A. C2H2 và C4H6 B. C2H2 và C4H8

C. C3H4 và C4H8 D. C2H2 và C3H8

Giải:

Gọi công thức chung của hỗn hợp X là: CnH2n+22k

nx = 0,2 mol;

Br2

n (phản ứng) = 0,35mol ⇒ = =1,75⇒

0,2

k 0,35 Loại A

Nếu chỉ có 1 hiđrocacbon (Y) bị hấp thụ ⇒ Y phải có dạng CnH2n-2

nY = nBr 2( ) Y 6,7

0,175mol M 38,3

2 = ⇒ =0,175= (loại)

Vậy toàn bộ X đã bị hấp thụ hết ⇒ Loại D

Có : = =33,5>26 (C H ) ⇒ 0,2

MX 6,7 2 2 Đáp án B

Ví dụ 10: Thuỷ phân hoàn toàn 444 gam một lipit thu được 46 gam glixerol và hai loại axit béo.

Hai loại axit béo đó là :

A. C15H31COOH và C17H35COOH. B. C17H33COOH và C15H31COOH.

C. C17H31COOH và C17H33COOH. D C17H33COOH và C17H35COOH.

Giải:

Gọi công thức lipit là (RCOO)3C3H5

nlipit = nglixerol = 0,5mol ⇒

3 237 239.2 3

R 715 0,5 888

Mlipit = 444= ⇒ = = +

⇒ Hai gốc axit béo trong lipit là C17H35(239) và C17H33(237) ⇒ Đáp án D

Ví dụ 11: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỉ lệ mỗi 1 : 1). Hỗn hợp Y gồm ancol CH3OH và ancol C2H5OH (tỉ lệ mỗi 3 : 2). Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác dụng với 7,52 gam hỗn hợp Y (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hoá đều bằng 80%) Giá trị của m là

A 11,616 B. 12,197. C. 14,52. D. 15,246.

Giải:

mol 0,20 n

37,6;

55 46.2 M 32.2

mol 0,21 n

; 5 53

60 M 46

Y Y

X X





= + =

=

= + =

=

Phản ứng este hóa: RCOOH+R'OH RCOOR'+H2O Theo ĐLBT khối lượng: m = ((MX+MY−18). 0,20. 80%

⇒m = (53 + 37,6 - 18). 0,20. 80% = 11,616 gam. ⇒ Đáp án A.

Ví dụ 12: Nitro hoá benzen thu được 2 chất hữu cơ X và Y, trong đó Y nhiều hơn X một nhóm -NO2. Đốt cháy hoàn toàn 12,75 gam hỗn hợp X,Y thu được CO2 , H2O và 1,232 lít khí N2 (đktc).

Công thức phân tử và số mol của X trong hỗn hợp là

A. C6H5NO2 và 0,9 mol. B. C6H5NO2 và 0,09 mol C. C6H4(NO2)2 và 0,1 mol. D. C6H4(NO)2 và 0,01 mol.

Giải:

Gọi công thức phân tử chung của hỗn hợp X, Y là C6H6m(NO2)m Sơ đồ đốt cháy:

⇒ Ancol hết ⇒ tính theo ancol

H=80%

1 , 1 m 055 , 2 0 .m m 45 78

12,75 0,055

m 45.

78 12,75

2 N ) m (NO H

C6 6 m 2 m 2

=

= ⇒

⇒ +





+

X là C6H5NO2 ; Y là C6H4(NO2)2

Gọi a là % số mol của X trong hỗn hợp ta có:

= ⇒

= +

=

= ⇒

= ⇒

− +

= .0,9 0,09mol

45.1,1 78

12,75 n

n 0,9 a 1,1 a) 2.(1 1.a

m X C6H5NO2 Đáp án B

Ví dụ 13: Hỗn hợp X gồm ba amin đơn chức là đồng đẳng kế tiếp nhau. Đốt cháy hoàn toàn 11,8 gam X thu được 16,2 gam H2O, 13,44 lít CO2 và V lít khí N2 (đktc). Ba amin trên lần lượt là A. CH3-NH2 CH3-CH2-NH2 CH3-CH2-CH2-NH2

B CH ≡C-NH3 CH≡C-CH2-NH2 CH≡C-CH2-CH2-NH2 C. CH2=CH-NH2 CH3-CH=CH-NH2 CH3-CH=CH-CH2-NH2 D. CH3-CH2-NH2 CH3-CH2-CH2-NH2 CH3-CH2-CH2-CH2-NH2 Giải:

2 2

H O CO

n =0,9mol; n =0,6 mol

Nhận thấy: = = ⇒

3

0,6 2.0,9 n

n

C

H X phải có CH3NH2 hoặc C2H5NH2

⇒ X là hỗn hợp amin no, mạch hở ⇒ A hoặc D đúng Gọi công thức phân tử chung của X là CnH2n+3N

⇒ 3 n 3

n 3 n 2 n n

C

H = + = ⇒ =

⇒ X có chứa CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – NH2 Đáp án D

Ví dụ 14: Tỉ khối hơi của hỗn hợp X (gồm 2 hiđrocacbon mạch hở) so với H2 là 11,25. Dẫn 1,792 lít X (đktc) đi thật chậm qua bình đựng dung dịch Brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thầy khối lượng bình tăng 0,84 gam. X phải chứa hiđrocacbon nào dưới đây ?

A. Propin. B. Propan. C. Propen. D. Propađien.

Giải:

Theo bài ra ta có: MX =22,5⇒Xchứa CH4 Với:

CH4

m = 1,792

.22,5 0,84 0,96 gam

22,4 − = ⇒

CH4

n = 0,06mol

16 0,96 =

⇒ Gọi hiđrocacbon còn lại là Y ⇒ nY = 1,792

0,06 0,02 mol 22,4 − =

MY = 0,84

0,02 =42(C H ) 3 6 Đáp án C

Ví dụ 15: Hỗn hợp X gồm hai este đều đơn chức. Xà phòng hoá hoàn toàn 0,3 mol X cần dùng vừa hết 200ml dung dịch NaOH 2M, thu được một anđehit Y và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được 32,0 gam hai chất rắn. Biết phần trăm khối lượng của oxi trong anđehit Y là 27,59%.

Công thức cấu tạo của hai este là : A. HCOOC6H5 và HCOOCH=CH-CH3

B. HCOOCH=CH-CH3 và HCOOC6H4-CH3 C. HCOOC6H4-CH3 và CH3-COOCH=CH-CH3 D. C3H5COOCH=CH-CH3 và C4H7COOCH=CH-CH3 Giải:

Este là đơn chức ⇒ Y là đơn chức với MY = 16

58 Y 0,2759 = ⇒

⇒ Trong X có 1 este dạng RCOOH = CH – CH3

Vì NaOH vừa hết ⇒ Hai chất rắn thu được khi cô cạn Z là hai muối ⇒ hai este có chung gốc axit là C2H5CHO

Mặt khác X là các este đơn chức mà: nx = 0,3 < nNaOH = 0,4 ⇒ Trong X có chứa este phenol, dạng RCOOC6H4-R’ với RCOOCH R'

4

n 6 = 0,4 – 0,3 = 0,1 mol

⇒0,3mol X gồm:



=

0,2mol :

CH -CH CH RCOO

mol 0,1 : R' H RCOOC

3 4

6CHCHO

5

n 2 = 0,2 mol

Phản ứng





+

→ +

+

− +

→ +

=

0,2

(2) CHO H C RCOONa NaOH

0,1 0,1

(1) O H R' H C NaO RCOONa

2NaOH

0,2

CH CH CH RCOO

0,1

R' H RCOOC

5 2

2 4

6

3 4

6

Theo ĐLBT khối lượng:

mx= mz mCHOH mHO mNaOH 32 0,2.58 0,1.18 40.0,4

2 5

2 + − = + + −

+ =29,4 gam

⇒ 98 M R 1(H)

0,3 M 29,4

MRCOOCH=CHCH3 < X = = < RCOOC6H4R'⇒ =

mx = 0,1. (121 + R’) + 0,2. 86 = 29,4 ⇒ R=1(H)

⇒ Công thức cấu tạo của hai este là:



=

3

5 6

CH CH CH HCOO

H HCOOC

Đáp án A.

IV. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1 : Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và hidrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), sinh ra 0,448 lít khí (ở đktc). Kim loại M là

A. Li B. Na. C. K. D. Rb.

Câu 2 : Hoà tan hoàn toàn 12,0 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mỗi 1 : l) bằng axit HNO3 thu được V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V là

A. 6,72. B. 4,48. C. 5,60. D. 3,36.

Câu 3 : Cho 1,7 gam hỗn hợp gồm Zn và kim loại X thuộc nhóm IIA tác dụng với dung dịch HCl dư, sinh ra 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Mặt khác, khi cho 1,9 gam X tác dụng với dung dịch H2SO3 loãng, đủ thì thể tích khí H2 sinh ra chưa đến 1,12 lít (ở đktc). Kim loại X là

A. Ba. B. Ca C. Mg. D. Fe.

Câu 4 : Cho m gam hỗn hợp gồm Na2CO3 và Na2SO3 tác dụng hết với dung dịch H2SO4

loãng dư thu được 2,24 lít hỗn hợp khí (đktc). Hỗn hợp khí này có tỉ khối so với hiđro là 27. Khối lượng của Na2CO3 trong hỗn hợp ban đầu là

A. 5,3 gam. B. 5,8 gam. C. 6,3 gam. D. 11,6 gam.

Câu 5 : Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4.Sau khi kết thúc các phản ứng, loại bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là.

A. 90,27%. B. 85,30%. C. 82,20%. D. 12,67%.

Câu 6 : Trong tự nhiên đồng có 2 đồng vị là 63Cu và 65Cu. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Thành phần % khối lượng của 63Cu trong CuCl2 là (cho Cl = 35,5)

A. 12,64%. B. 26,77%. C. 27,00%. D. 34,19%.

Câu 7 : Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít hỗn hợp X gồm CH4, C2H4 và hiđrocacbon Y thu được 30,8 gam CO2 và 10,8 gam nước. Công thức phân tử của Y là :

A. C2H2 B. C3H2 C. C3H4 D. C4H2

Câu 8 : Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 là 21,2 gồm propan, propen và propin. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO2 và H2O thu được là

A. 18,60 gam. B. 18,96 gam. C. 19,32 gam. D. 20,40 gam.

Câu 9 : Cho hỗn hợp hai anken đồng đẳng kế tiếp nhau tác dụng với nước (có H2SO4 làm xúc tác) thu được hỗn hợp Z gồm hai ancol X và Y. Đốt cháy hoàn toàn 1,06 gam hỗn hợp Z sau đó hấp thụ toàn bộ sản phẩm chạy vào 2 lít dung dịch NaOH 0,1M thu được dung dịch T trong đó nồng độ của NaOH bằng 0,05M. Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là : (Cho : H = 1 ; C = 12 ; O = 16 ; thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) A. C2H5OH và C3H7OH. B. C3H7OH và C4H9OH.

C. C2H5OH và C4H9OH. D. C4H9OH và C5H11OH.

Câu 10 : Đốt cháy hoàn toàn V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm hai hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử hơn kém nhau 28 đvC, thu được

13 10 n

n

O H CO

2

2 = . Công thức phân tử của các hiđrocacbon lần lượt là :

A. CH4 và C3H8. B. C2H6 và C4H10. C. C3H8 và C5H12. D. C4H10 và C6H14.

Câu 11 : Hỗn hợp X gồm 2 ancol có số nguyên tử cacbon bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn 0,25 mol X thu được 11,2 lít CO2 (đktc). Mặt khác, 0,25 mol X đem tác dụng với Na dư thấy thoát ra 3,92 lít H2 (đktc). Các ancol trong X là:

A. C2H5OH và C2H4(OH)2 B. C3H7OH và C3H6(OH)2

C. C3H7OH và C3H5(OH)3 D. C4H9OH và C4H8(OH)2

Câu 12 : Hỗn hợp 3 ancol đơn chức, bậc một X, Y, Z có tổng số mol là 0,08 mol và tổng khối lượng là 3,387 gam. Biết Y, Z có cùng số nguyên tử cacbon, MY < MZ , và 3nX = 5(nY + nZ ) . Công thức cấu tạo của ancol Y là

A. CH≡C-CH2OH hoặc CH2=CH-CH2OH.

B. CH≡C-CH2OH hoặc CH3-CH2-CH2OH.

C. CH2=CH-CH2OH hoặc CH3-CH2-CH2OH.

D. CH≡C-CH2OH hoặc CH2=CH-CH2OH hoặc CH3-CH2-CH2OH.

Câu 13 : Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X và oxi có tỉ lệ số một tương ứng là 1 : 10. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch H2SO4 đặc

thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với Hiđro bằng 19. Công thức phân tử của X là (Cho H = l, C = 12, O = 16)

A. C3H8 B. C3H6 C. C4H8 D. C3H4

Câu 14 : Cho m gam hỗn hợp gồm hai chất X và Y đều thuộc dãy đồng đẳng của axit metacrylic tác dụng với 300ml dung dịch Na2CO3 0,5M. Để phân huỷ lượng muối cacbonat dư cần dùng vừa hết 100ml dung dịch HCl l,0 M. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp trên rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình I chứa dung dịch H2SO4 đặc sau đó qua bình II chứa dung dịch NaOH đặc thì thấy độ tăng khối lượng của II nhiều hơn I là 20,5 gam. Giá trị của m là

A. 12,15. B. 15,1. C. 15,5. D. 12,05.

Câu 15: Đốt cháy hoàn toàn 11,85 gam hỗn hợp hai este đơn chức X, kế tiếp nhau trong